CN101318745B

CN101318745B - 焦化废水的反渗透处理方法及装置

Info

Publication number: CN101318745B
Application number: CN200810022437XA
Authority: CN
Inventors: 张博
Original assignee: 张博
Current assignee: Huaqi Environment Protection Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2028-07-21
Also published as: CN101318745A

Abstract

本发明是焦化废水的反渗透处理方法及装置，其特征是该方法包括如下工艺步骤，(一)、直接针对焦化废水，先将焦化废水进行常规除油预处理，然后进入本系统；(二)、利用多介质过滤器与保安过滤器对反渗透进行保护，进而利用平板污水处理型反渗透膜分离废水；(三)、针对反渗透浓水的进一步减量与处理出水回用的需要，利用多段、多级、多种反渗透进行组合强化。优点：(1)设备化程度高，系统可靠，占地面积小；(2)利用平板污水处理型反渗透进行处理，避免了生物处理的不稳定性；(3)处理出水稳定，保证达标，COD＜100mg/L；(4)二段二级反渗透强化处理的出水COD＜15mg/L，可回用，浓水减量焚烧；(5)解决了焦化废水难处理的问题。

Description

焦化废水的反渗透处理方法及装置

技术领域

本发明涉及的是一种焦化废水的反渗透处理方法及装置，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

焦化废水是有毒有害高浓度工业废水之一，主要源于炼焦、煤气净化、硫铵和苯类等化工产品的精制过程，其成分复杂，含有大量的无机和有机污染物。其无机污染物以氰化物、硫氰化物、硫化物和铵盐等为主，有机污染物以酚类化合物为主，占总污染物的50％以上，有机污染物还包括脂肪族化合物、多环芳香族化合物、含氮、氧、硫的杂环类化合物。由于焦化废水中所含的部分芳香族化合物、稠环化合物及吲哚、吡啶、喹啉等杂环化合物可生化性差、难于生物降解，加上氰化物、部分稠环、杂环化合物对生物有毒害作用，从而使得焦化废水的生物处理难以达到要求的目标。

目前焦化废水处理技术以生化处理为主，如专利200510012434.4的“预处理-厌氧水解酸化-上流式缺氧反应器-好氧生物接触氧化-曝气生物滤池”、200320114843.1的“厌氧流化床-缺氧流化床-曝气池-沉淀池”，其脱酚效果较好，但COD的去除效果达不到要求。然而实际工程中的流程更长，典型工艺为“预处理-厌氧-兼氧-好氧-接触氧化-沉淀-加药沉淀-陶粒过滤-活性炭吸附”，在初期的验收阶段由于活性炭的吸附作用，处理出水可以达标，但是活性炭很快就会饱和，频繁的更换活性炭既不经济也不现实，焦化废水处理系统长期运行难以达到出水COD小于100mg/L的指标。

发明内容

本发明提出一种焦化废水的反渗透处理方法及装置。旨在克服现有焦化废水生物处理技术所存在处理出水COD难以达标的缺陷，避开生物处理方法，完全采用膜分离技术来处理焦化废水。

本发明的技术解决方案：焦化废水的反渗透处理方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤，

(一)、直接针对焦化废水，先将焦化废水进行常规除油预处理，除油后的焦化废水的水质为：pH 5～9、COD 3000～6000mg/L、NH₃-N 100～300mg/L、CN^-20～100mg/L、酚类500～800mg/L、色度200～800倍、油＜50mg/L、SS＜100mg/L；

(二)、经过除油预处理后的焦化废水进入进水水箱，原水泵的进水端连接进水水箱的出口，原水泵的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器与保安过滤器至高压水泵的进水端，高压水泵将污水加压到40～70kg/cm²进入平板污水处理型反渗透的进水端，反渗透的产水，其产水率为70～90％，进入反渗透产水箱，反渗透产水(C)连接反渗透产水箱的出口，反渗透浓水(B)接入焚烧处理机与煤一起焚烧；

(三)、针对反渗透浓水的进一步减量与处理出水回用的需要，利用多段、多级、多种反渗透进行组合强化，具体方法是将反渗透浓水(B)打入二段污水处理型超高压平板反渗透，进行进一步的浓缩分离；二段高压泵压力90～140kg/cm²，产水率50～80％，反渗透产水(C)与二段污水的二段反渗透产水总的产水率为85～98％，产水COD＜100mg/L；减量后的少量反渗透浓水进行焚烧处理；同时将反渗透产水(C)与二段污水的二段反渗透产水打入常规卷式二级反渗透进行进一步处理，二级高压泵压力10～25kg/cm²，产水率85～95％，二级反渗透产水COD＜15mg/L，可以回用到循环水系统，二级反渗透浓水返回到进水箱。

焦化废水的反渗透处理装置，其特征是经过除油预处理后的焦化废水进入进水水箱，原水泵的进水端连接进水水箱的出口，原水泵的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器与保安过滤器至高压水泵的进水端，高压水泵将污水加压到40～70kg/cm²进入平板污水处理型反渗透的进水端，反渗透的产水，其产水率为70～90％，进入反渗透产水箱，反渗透产水连接反渗透产水箱的出口，反渗透浓水接入焚烧处理机。

多段、多级、多种反渗透构成焦化废水的组合强化反渗透处理装置，其特征是经过除油预处理后的焦化废水(A)进入进水水箱，原水泵的进水端连接进水水箱的出口，原水泵的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器与一段保安过滤器至一段高压水泵的进水端，一段高压水泵将污水加压到40～70kg/cm²进入一段反渗透的进水端，一段反渗透的产水，其产水率为70～90％，进入一段反渗透产水箱，一段反渗透的浓水进入一段反渗透浓水箱，一段反渗透浓水箱的出水经中间水泵加压，经过二段保安过滤器至二段高压水泵，二段高压水泵将一段反渗透浓水再加压到90～140kg/cm²进入二段反渗透的进水端，二段反渗透的产水，其产水率50～80％，也进入一段反渗透产水箱，二段反渗透的浓水，仅为2～15％，去焚烧处理，一段反渗透产水箱的出水经二级高压水泵将一段反渗透的产水、二段反渗透的产水加压到10～25kg/cm²进入常规卷式二级反渗透的进水端，二级反渗透的产水，其产水率为85～95％，进入二级反渗透产水箱，反渗透产水(C)、二级反渗透产水连接二级反渗透产水箱的出口，其COD＜15mg/L，回用到循环水，二级反渗透的浓水返回到进水水箱重新处理。

本发明的优点：1)设备化程度高，系统可靠，占地面积小；(2)利用平板污水处理型反渗透进行处理，避免了生物处理的不稳定性；(3)处理出水稳定，保证达标，COD＜100mg/L；(4)二段二级反渗透强化处理的出水COD＜15mg/L，可回用，浓水减量焚烧；(5)解决了焦化废水难处理的问题。

附图说明

附图1是焦化废水的反渗透处理装置的结构示意图。

附图2是焦化废水的组合强化反渗透处理装置的结构示意图。

图中的A是焦化废水、B是反渗透浓水、C是反渗透产水、1是进水水箱、2是原水泵、3是多介质过滤器、4是保安过滤器、5是高压水泵、6是反渗透、7是反渗透产水箱、B’是二段反渗透浓水、C’是二级反渗透产水、4’是一段保安过滤器、5’是一段高压水泵、6’是一段反渗透、7’是一段反渗透产水箱、8是一段反渗透浓水箱、9是中间水泵、10是二段保安过滤器、11是二段高压水泵、12是二段反渗透、13是二级高压水泵、14是二级反渗透、15是二级反渗透产水箱。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步描述：

对照附图1，其结构是经过除油预处理后的焦化废水A进入进水水箱1，原水泵2的进水端连接进水水箱1的出口，原水泵2的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器3与保安过滤器4至高压水泵5的进水端，高压水泵5将污水加压到40～70kg/cm²进入平板污水处理型反渗透6的进水端，反渗透6的产水，其产水率为70～90％，进入反渗透产水箱7，反渗透产水C连接反渗透产水箱7的出口，其COD＜100mg/L，可达标排放。反渗透6的浓水B去焚烧处理。

对照附图2，多段、多级、多种反渗透构成焦化废水的组合强化反渗透处理装置是为了进一步减少反渗透浓水量，同时将处理出水加以回用。其结构是经过除油预处理后的焦化废水A进入进水水箱1，原水泵2的进水端连接进水水箱1的出口，原水泵2的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器3与一段保安过滤器4’至一段高压水泵5’的进水端，一段高压水泵5’将污水加压到40～70kg/cm²进入一段(平板污水处理型)反渗透6’的进水端，一段反渗透6’的产水，其产水率为70～90％，进入一段反渗透产水箱7’，一段反渗透6’的浓水进入一段反渗透浓水箱8，一段反渗透浓水箱8的出水经中间水泵9加压，经过二段保安过滤器10至二段高压水泵11，二段高压水泵11将一段反渗透浓水再加压到90～140kg/cm²进入二段(超高压平板污水处理型)反渗透12的进水端，二段反渗透12的产水，其产水率50～80％，也进入一段反渗透产水箱7’，二段反渗透12的浓水B’，仅为2～15％，去焚烧处理。一段反渗透产水箱7’的出水经二级高压水泵13将一二段反渗透的产水加压到10～25kg/cm²进入常规卷式二级反渗透14的进水端，二级反渗透14的产水，其产水率为85～95％，进入二级反渗透产水箱15，二级反渗透产水C’连接反渗透产水箱15的出口，其COD＜15mg/L，可回用到循环水。二级反渗透14的浓水返回到进水水箱1重新处理。

实施例1：

完成一个焦化废水的反渗透处理中试装置，将全部设备装于一个20英尺的集装箱中，设备的设计参数为：进水水箱500L，原水泵1m³/h、3kg/cm²，多介质过滤器Φ200mm，保安过滤器Φ4″X20″PE熔喷滤芯1只，高压水泵1m³/h、60kg/cm²，反渗透采用Φ254X1110mm、9m²平板污水处理型反渗透膜1只，反渗透产水箱500L。另外配套的反渗透反洗与清洗水泵和多介质过滤器反洗共用1个水泵，为2m³/h、3kg/cm²，化学在线清洗PE加药箱100L2个，加药计量泵0～14L/h、7kg/cm²2台。

进水水量900L/h，反渗透产水水量700L/h，反渗透浓水水量200L/h。

焦化废水水质：COD 5504mg/L、NH₃-N 220mg/L、CN^-53mg/L、酚类635mg/L、

色度530倍、油35mg/L、pH 8.5、TDS 2800mg/L。

反渗透产水水质：COD＜100mg/L、NH₃-N＜20mg/L、CN^-＜0.5mg/L、酚类＜0.5mg/L、色度＜10倍、油～0mg/L、pH 7.5、TDS＜35mg/L。

实施例2：

设计一个焦化废水的组合强化反渗透系统，其系统设备的设计参数为：(1)一段反渗透系统：进水水箱30m³，原水泵66.5m³/h、3kg/cm²，多介质过滤器Φ1600mm，一段保安过滤器Φ4″X40″PE熔喷滤芯34只，一段高压水泵66.5m³/h、63kg/cm²，一段反渗透采用Φ254X1110mm、9m²平板污水处理型反渗透膜81只，一段反渗透产水率取85％，反渗透产水箱30m³，一段反渗透浓水箱10m³，配套多介质过滤器反洗水泵180m³/h、3kg/cm²，一段反渗透反洗与清洗水泵100m³/h、3kg/cm²，化学在线清洗PE加药箱2000L 2个，加药计量泵0～150L/h、7kg/cm²2台；(2)二段反渗透系统：中间水泵10m³/h、3kg/cm²，保安过滤器Φ4″X40″PE熔喷滤芯6只，二段高压水泵10m³/h、125kg/cm²，二段反渗透采用Φ254X1110mm、9m²超高压平板污水处理型反渗透膜10只，二段反渗透产水率取70％，配套二段反渗透反洗与清洗水泵20m³/h、3kg/cm²，化学在线清洗PE加药箱500L 2个，加药计量泵0～35L/h、7kg/cm²2台；(3)二级反渗透系统：二级高压水泵63.5m³/h、15kg/cm²，二级反渗透膜选用普通卷式反渗透膜BW30-440 48支，配套二级反渗透反洗与清洗水泵100m³/h、3kg/cm²，化学在线清洗PE加药箱2000L2个，加药计量泵0～150L/h、7kg/cm²2台。加药包括HCl、NaOH、NaClO、柠檬酸、阻垢剂、还原剂。

焦化废水进水水量60m³/h，一段反渗透进水量66.5m³/h，一段反渗透产水量56.5m³/h，一段反渗透浓水10m³/h，二段反渗透产水量7m³/h，二段反渗透浓水水量3m³/h，二级反渗透进水水量63.5m³/h，二级反渗透产水水量57m³/h，二级反渗透浓水水量6.5m³/h(返回到一段反渗透的进水)。系统总产水率95％，浓水5％。

焦化废水水质：COD 5400mg/L、NH₃-N 200mg/L、CN^-50mg/L、酚类600mg/L、色度500倍、油40mg/L、pH 8.0、TDS 2500mg/L。

二级反渗透产水水质：COD＜8mg/L、NH₃-N＜2mg/L、CN^-＜0.2mg/L、酚类＜0.2mg/L、色度＜2倍、油～0mg/L、pH 7.0、TDS＜5mg/L。

Claims

1.焦化废水的反渗透处理方法，其特征是该方法包括如下工艺步骤，

(三)、针对反渗透浓水的进一步减量与处理出水回用的需要，利用多段、多级、多种反渗透进行组合强化，具体方法是将反渗透浓水(B)打入二段污水处理型超高压平板反渗透，进行进一步的浓缩分离；二段高压泵压力90～140kg/cm²，产水率50～80％，反渗透产水(C)与二段污水总的产水率为85～98％，产水COD＜100mg/L；减量后的少量反渗透浓水进行焚烧处理；同时将反渗透产水(C)与二段污水的反渗透产水打入常规卷式二级反渗透进行进一步处理，二级高压泵压力10～25kg/cm²，产水率85～95％，二级反渗透产水COD＜15mg/L，回用到循环水系统，二级反渗透浓水返回到进水水箱。

2.焦化废水的反渗透处理装置，其特征是经过除油预处理后的焦化废水进入进水水箱，原水泵的进水端连接进水水箱的出口，原水泵的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器与保安过滤器至高压水泵的进水端，高压水泵将污水加压到40～70kg/cm²进入平板污水处理型反渗透的进水端，反渗透的产水，其产水率为70～90％，进入反渗透产水箱，反渗透产水(C)连接反渗透产水箱的出口，反渗透浓水(B)接入焚烧处理机；反渗透选取污水处理型平板反渗透，产水率为70～90％，工作压力40～70kg/cm²。

3.多段、多级、多种反渗透构成焦化废水的组合强化反渗透处理装置，其特征是经过除油预处理后的焦化废水(A)进入进水水箱，原水泵的进水端连接进水水箱的出口，原水泵的出水端将污水加压后串联经过多介质过滤器与一段保安过滤器至一段高压水泵的进水端，一段高压水泵将污水加压到40～70kg/cm²进入一段反渗透的进水端，一段反渗透的产水，其产水率为70～90％，进入一段反渗透产水箱，一段反渗透的浓水进入一段反渗透浓水箱，一段反渗透浓水箱的出水经中间水泵加压，经过二段保安过滤器至二段高压水泵，二段高压水泵将一段反渗透浓水再加压到90～140kg/cm²进入二段反渗透的进水端，二段反渗透的产水，其产水率50～80％，也进入一段反渗透产水箱，二段反渗透的浓水，仅为2～15％，去焚烧处理，一段反渗透产水箱的出水经二级高压水泵将一二段反渗透的产水加压到10～25kg/cm²进入常规卷式二级反渗透的进水端，二级反渗透的产水，其产水率为85～95％，进入二级反渗透产水箱，二级反渗透产水(C’)连接二级反渗透产水箱的出口，其COD＜15mg/L，回用到循环水，二级反渗透的浓水返回到进水水箱重新处理。

4.根据权利要求3所述的多段、多级、多种反渗透构成焦化废水的组合强化反渗透处理装置，其特征是一段反渗透选取污水处理型平板反渗透，产水率为70～90％，工作压力40～70kg/cm²；二段反渗透选取污水处理型超高压平板反渗透，产水率为50～80％，工作压力90～140kg/cm²；二级反渗透选取抗污染型卷式反渗透，产水率为85～95％，工作压力10～25kg/cm²。